Construction of a Few-Layered COF@CNT Composite as an Ultrahigh Rate Cathode for Low-Cost K-Ion Batteries

材料科学 阴极 碳纳米管 共价有机骨架 纳米孔 化学工程 电解质 傅里叶变换红外光谱 复合数 扩散 离子键合 离子 纳米技术 复合材料 多孔性 电极 有机化学 物理化学 工程类 化学 物理 热力学
作者
Ju Duan,Wenting Wang,Degui Zou,Jing Liu,Na Li,Junying Weng,Liping Xu,Ying Guan,Yongjun Zhang,Pengfei Zhou
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (27): 31234-31244 被引量:57
标识
DOI:10.1021/acsami.2c04831
摘要

Potassium-ion batteries (PIBs) are attracting great interest for large-scale energy storage owing to the abundant resources and low redox potential of K + /K. However, the large volume changes and slow kinetics caused by the larger ionic radius of K + for cathode materials remain a critical challenge for PIBs. Herein, we construct few-layered covalent organic frameworks integrated with carboxylated carbon nanotubes (DAAQ-COF@CNT) as cathode materials for PIBs. The synthesized DAAQ-COF@CNT features numerous active sites, a stable conductive framework, and an appropriate surface area with nanopores, which can render high electrical conductivity, shorten the ion/electron diffusion distance, and accelerate K + diffusion. In consequence, the DAAQ-COF@CNT delivers a high reversible capacity of 157.7 mAh g –1 at 0.1 A g –1, an excellent rate capability of 111.2 mAh g –1 at 1 A g –1, and a long cycling stability of 77.6% capacity retention after 500 cycles at 0.5 A g –1 . The integrated characterization of ex situ X-ray photoelectron spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and theoretical simulation discloses that the storage mechanism of DAAQ-COF@CNT is based on the reversible reaction between electroactive C═O groups and K + during two successive steps. This work provides a promising high-performance cathode material for PIBs and encourages the development of new types of covalent organic frameworks for PIBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
loas完成签到,获得积分10
1秒前
aikeyan完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
赟yun完成签到,获得积分0
5秒前
6秒前
星辰大海应助淡淡天宇采纳,获得10
7秒前
搞笑煎蛋完成签到 ,获得积分10
8秒前
帅气学姐发布了新的文献求助10
9秒前
爆米花应助研友_yLpzpZ采纳,获得10
10秒前
海苔噗噗发布了新的文献求助10
10秒前
momo完成签到,获得积分10
11秒前
侯侯完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
15秒前
17秒前
17秒前
xiaolan完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
Xianhao发布了新的文献求助10
19秒前
游前途发布了新的文献求助10
19秒前
南施闻发布了新的文献求助10
20秒前
pokexuejiao发布了新的文献求助10
21秒前
郭子啊完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
Requiem发布了新的文献求助10
21秒前
爆米花应助yue采纳,获得10
22秒前
chen发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
俭朴苑博应助与众不同采纳,获得100
23秒前
张章完成签到,获得积分10
24秒前
帅气学姐完成签到,获得积分10
24秒前
淡淡天宇发布了新的文献求助10
25秒前
sibo发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
sibo发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
stupid发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7570633
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9150454
关于积分的说明 19570861
捐赠科研通 7156060
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3263900
关于科研通互助平台的介绍 2429312
邀请新用户注册赠送积分活动 2253961